Номер 3, страница 179 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

3. Почему молекула хлора двухатомна? Как в ней осуществляется связь между атомами хлора?

Почему молекула хлора двухатомна?

Молекула хлора является двухатомной ($Cl_2$) из-за строения его атомов и их стремления к достижению стабильного состояния. Рассмотрим это подробнее:

1. Электронное строение атома хлора. Хлор ($Cl$) — это элемент 17-й группы периодической системы. Его атомный номер 17, а электронная конфигурация — $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$. На внешнем (валентном) электронном уровне у атома хлора находится 7 электронов.

2. Стремление к стабильности (правило октета). Для достижения наиболее стабильной электронной конфигурации, подобной конфигурации благородных газов (например, аргона), атому необходимо иметь 8 электронов на внешнем уровне. Таким образом, атому хлора не хватает всего одного электрона для завершения своего внешнего электронного слоя.

3. Образование молекулы. Существовать в виде отдельных атомов для хлора энергетически невыгодно. Чтобы достичь стабильного октета, два атома хлора сближаются и образуют общую электронную пару. Каждый атом предоставляет по одному своему неспаренному электрону в общее пользование. В результате этого объединения вокруг каждого атома в образовавшейся молекуле $Cl_2$ оказывается по 8 электронов (6 собственных неподеленных и 2 общих), что делает молекулу стабильной.

Ответ: Молекула хлора двухатомна, так как атому хлора для достижения стабильной восьмиэлектронной конфигурации на внешнем уровне не хватает одного электрона. Объединяясь в пару, два атома хлора создают общую электронную пару, что позволяет каждому из них завершить свой внешний электронный слой и достичь стабильности.

Как в ней осуществляется связь между атомами хлора?

Связь между атомами в молекуле хлора ($Cl_2$) является ковалентной неполярной.

1. Механизм образования. Связь образуется путем перекрывания атомных орбиталей двух атомов хлора. У каждого атома хлора на внешнем $3p$-подуровне есть один неспаренный электрон. При сближении атомов их $p$-орбитали, содержащие эти неспаренные электроны, перекрываются, образуя область с повышенной электронной плотностью между ядрами. Эта область и есть общая электронная пара, которая удерживает атомы вместе.

2. Тип связи. Связь, образованная за счет обобществления электронной пары, называется ковалентной. Поскольку в образовании связи участвует одна общая электронная пара, эта связь является одинарной.

3. Полярность связи. Так как молекула состоит из двух одинаковых атомов (хлора), их способность притягивать электроны (электроотрицательность) абсолютно одинакова. Вследствие этого общая электронная пара не смещается ни к одному из атомов, а распределена между ними симметрично. Такая ковалентная связь называется неполярной.

Структурную формулу молекулы хлора можно изобразить как $Cl-Cl$, а электронную формулу (формулу Льюиса), показывающую все валентные электроны, как $:ddot{Cl}-ddot{Cl}:$.

Ответ: Связь между атомами хлора в молекуле $Cl_2$ — ковалентная неполярная одинарная. Она возникает в результате образования одной общей электронной пары двумя атомами хлора, что позволяет каждому из них достичь стабильной электронной конфигурации.